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反渗透水处理工艺及其应用

发布日期:2017-10-26 来源: 中国水处理设备网 查看次数: 37 作者:[db:作者]
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  反渗透水处理工艺及其应用王秀芳(包钢(集团)公司给水厂,内蒙古包头应用中可能存在的问题进行了小型模拟试验,通过试验证明了反渗透水处理工艺能够满足包钢二炼钢用水的技术要求。

  199作譬介:王秀芳益女0辽宁省人年巧1反渗透(RO)水处理水处理的高科技设备――反渗透除盐装置自80年代中期起首先在我国的火力发电厂中得到应用,随着反渗透低压膜和超低压膜的采用,使得反渗透装置与传统的离子交换设备相比较,具有一次性投资相当,而运行成本降低一半左右,且无酸碱的排放,设备比较简单等优点。近年来,在水的除盐方法中已逐渐占据优势,在国内电力、电子、化工、制药、食品等行业已得到广泛应用。

  2反渗透水处理的应用包钢二炼钢中央水处理站是包钢薄板坯连铸连轧及二炼钢工程的配套设施。它的主要任务是供应包钢薄板坯连铸连轧及二炼钢厂循环水系统补充水及转炉烟道汽化冷却用水。原水为包钢黄河水源地经自然沉淀后的黄河水。由于黄河水近年来含盐量较高,尤其是Cl有时高达290mg/l,满足不了薄板坯连铸连轧及二炼钢引进工艺设备对水质的要求,因此,原水需进行除盐处理。这里采用的就是反渗透水处理工艺生产产品水。

  3中央水处理站反渗透系统工艺流程中央水处理站工艺流程确定如。中保安过滤器之前部分(澄清池至活性炭过滤器)为反渗透装置的预处理。

  3.1反渗透预处理表1反渗透装置进水水质指标序号项目单位标准值最大值1SDI丨5<452浊度NTU<0.313含铁量mg/l<0.10脱盐水主要水质指标包括:Cl<15%,电导反渗透装置能否稳定运行,关键在于预处理出水能否满足反渗透进水水质要求(见表1)以地表水为水源的反渗透系统应选择正确的预处理以减少和控制污染物。

  如:预处理中的澄清、一次过滤、二次过滤的作用是去除水中的悬浮物和胶体使浊度<1.0NTU;15分钟SDI(污染指数为控制藻类和细菌的增长,在二次过滤器前投加Cl2,以避免藻类和细菌进入反渗透装置,在膜表面附着、滋生,阻塞膜的通道,使膜的产水量下降。

  预处理还应减少有机物含量,由于有机物对膜的污染程度难于预测,一般生产反渗透膜的厂家建议TOC(总有机碳)应低于2mg.部分有机物可通过澄清、过滤去除,剩余部分则通过活性碳过滤器加以去除。活性碳过滤器的另一个作用是去除水中的余氯,使反渗透装置进水余氯<0.rn/1. 3.2反渗透水处理工艺该水处理站设计采用一级反渗透和二级反渗透两个系统。一级反渗透产品水这里称为脱盐水,主要用作薄板和二炼钢循环水系统生产补充水;二级反渗透产品水这里称为除盐水,主要用于转炉烟道汽化冷却使用。

  反渗透系统包括一级、二级反渗透装置、加药系统、反渗透膜冲洗及清洗系统。

  3.21 1级反渗透系统一级反渗透系统共四套设备,每套设备包括一级反渗透装置、保安过滤器和高压泵各一台。单套设施产水量为150t/h.由于膜的产水量与进水温度和进水压力有关,温度和压力越大,产水量越大,该系统运行温度为1°C~28°C,因此,每台泵配变频器一台,水温低时通过变频器提高泵的扬程,水温高时降低泵的扬程来得到恒定的出水量。

  一级反渗透膜元件选用的是美国海得能公司生―400型超低压复合膜,这种膜具有与普通低压膜相同的化学稳定性和脱盐率,而操作压力降低很多,因此,运行成本低。一级反渗透设计系统回收率为75%,脱盐率为97%.压力容器长6m,每根压力容器内装6根1m长的膜元件,膜组件分两段即18:10排列。

  3.2.2二级反渗透系统二级反渗透进水来自于一级反渗透产品水箱,设计共安装两套二级反渗透设备,每套包括二级反渗透装置、保安过滤器和高压泵各一台,单套装置产水量为25t/h.二级反渗透膜元件选用的也是美国海得能公司生产的ESPA1―400型超低压复合膜。系统设计回收率为85%,脱盐率为97%,运行温度为1°C~28G压力容器长6m,每根压力容器内装6根1m长的膜元件。膜组件分两段即3:排列。

  3.23加药系统3.2.3.1阻垢剂加药系统由于反渗透装置当系统回收率为75%时,装置排出浓水中溶解物质是进水的4倍。经计算一级反渗透系统存在硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶结垢倾向,为了防止这些物质在膜表面结垢,需向反渗透进水投加阻垢剂,系统拟投加的阻垢剂为美国KLT公司生产的PTP―2000型阻垢剂,经计算投加量1. 5mgA阻垢剂加药系统由计量箱和计量泵组成。

  3.2.3.2NaOH及液氨加药系统由于反渗透膜对水中CO2的透过率几乎为100%.因此,反渗透装置出水PH值会降低。设置一套NaOH加药系统,将NaOH投加于二级反渗透表2原水水质表表3药品及药量表序号名称药量(mg/)1混凝剂(聚合氯化铝)20 402助凝剂(聚丙烯酰氨)0.2 043氧化剂(次氯酸钠)44阻垢剂(191阻垢剂)3 8.5将进水中的游离C2全部转化为碳酸氢根离子和碳酸根离子,以便通过二级反渗透除去,提高二级反渗透产水水质。NtOH加药系统由NaOH储罐、计量箱和计量泵组成。

  尽管在二级反渗透进水已经调节了PH值,但其产水仍处于中性。因此,设置一套液氨投加系统,调节二级反渗透产品水PH值达到8.5~9.2.加氨系统由计量箱和计量泵组成。

  3.24反渗透装置冲洗和清洗系统当反渗透装置停机时,因膜内部的水已处于浓缩状态,在静止状态中,易造成膜组件的污染,因此需设计一套冲洗系统,冲洗水采用一级反渗透产品水,冲洗系统由冲洗泵及冲洗管路组成。

  反渗透膜组经长期运行后,会受到某些难以冲洗掉的污染,如长期的微量盐分结垢和有机物的累积,而造成膜组件性能的下降,必须用化学药品进行清洗,以恢复其正常的除盐能力。清洗系统由清洗药箱、清洗泵及5/%!过滤器组成。

  3.3模拟试验由于目前国内所采用的反渗透装置均对进水进行加热,反渗透装置进水温度通常控制在25°C,而包钢二炼钢中央水处理站没有这么大的热源,反渗透装置在低温状态运行性能及电机变频器调节能否满足要求,预处理工艺是否合理,为此进行了小型模拟试验。试验时间2000年3月;试验水温为0C~1°C;试验所采用工艺流程见。

  出版社1997.2严煦世。给水工程。北京:中国建筑工业

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